2026 AIME II 第 11 题
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11.
求最大的整数 ,使三次多项式 的根为 、、,其中 、、 是复数,并且 恰好有七个不同的可能值。
Find the greatest integer such that the cubic polynomial has roots and where and are complex numbers, and there are exactly seven different possible values for
答案:132
解答:
三次多项式的根为 固定它们的平方根 ;那么 在八个表达式 中取值,这些表达式分成四对 一般情况下八个值都不同。它们的乘积非零,因为三次多项式的常数项为 所以每个 都非零。若两个非相反的选择发生重合 ,它们必有两个符号不同,从而迫使某个 ,其中 这会使八个值减少到至多六个。因此,恰好出现七个值,当且仅当某个选择满足 (其相反选择也给出同一个值 ),并且没有其他退化情形。
这个条件等价于 为零,其中 是多项式的根, 是它们的初等对称函数。由韦达定理, 且 所以 即 其根为 和
当 时,三次多项式分解为 其互异的根为 和 可选择平方根 和 此时 八种符号选择使 出现两次,另外六个非零值为 所以恰好出现七个和。最大的这种整数是
The roots of the cubic are Fix square roots of them; then ranges over the eight expressions which come in four pairs Generically all eight are distinct. Their product is nonzero because the cubic's constant term is so every is nonzero. A coincidence between choices that are not opposite must differ in two signs and forces for some which collapses the eight values to at most six. So exactly seven values occur precisely when one choice satisfies — its opposite is then the same value — and no further degeneracies occur.
That condition is the vanishing of where are the roots and their elementary symmetric functions. By Vieta's formulas and so i.e. with roots and
For the cubic factors as with distinct roots and Choose their square roots as and then The eight sign choices give twice and the six distinct nonzero values so exactly seven sums occur. The greatest such integer is
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